天山呈东西走向,绵延中国境内1700千米,占地57万多平方千米,占新疆全区面积约1/3。中国境内的天山山脉把新疆大致分成两部分:南边是塔里木盆地,北边是准噶尔盆地。托木尔峰是天山山脉的最高峰,海拔7443.8米。锡尔河、楚河和伊犁河都发源于天山。
2013年06月21日,中国境内天山的托木尔峰、喀拉峻-库尔德宁、巴音布鲁克、博格达4个片区以“新疆天山”名称成功申请成为世界自然遗产,成为中国第44处世界遗产。2017年7月10—17日,乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦三国联合就西部天山山脉申遗在内的6个自然遗产项目入选联合国教科文组织世界遗产名录